糖尿病足是糖尿病患者的常见并发症之一，给患者和国家卫生健康系统带来严重的经济负担。氧化应激被认为是糖尿病溃疡发病机制的关键驱动因素。然而，目前还没有有效的抗氧化药物进入临床，提示进一步开发此类药物的必要性。近日，广州中医药大学陈桐楷教授和武汉协和医院陈振兵教授课题组在PLEL温敏水凝胶中负载普鲁士蓝纳米粒（PBNPs），该体系在体内外均可有效清除活性氧（ROS），减轻细胞损伤、保护线粒体功能及保存内源性NRF2/HO-1抗氧化信号通路，从而促进糖尿病创面愈合（图1）。

图1 PBNPs@PLEL通过清除ROS和逆转线粒体功能障碍，促进糖尿病创面愈合的示意图。

  PBNPs模拟CAT、POD、SOD活性有效地清除H₂O₂、?OH和O₂^??。同理，PBNPs@PLEL也可有效清除ROS。PLEL在电镜下呈现疏松多孔结构，负载PBNPs后，PLEL的结构特性未发生改变。PBNPs@PLEL可缓释和控释PBNPs（图2）。因此，将PBNPs@PLEL注射到伤口部位后，PBNPs被缓慢释放并发挥持续的抗氧化活性。

图2 PBNPs@PLEL有效地清除H₂O₂、?OH和O₂^??，并表现出缓释PBNPs的特性。

  代谢性疾病与线粒体损伤和功能障碍密切相关。糖尿病患者体内高血糖、脂质代谢异常和胰岛素信号异常等产生大量的ROS，从而引起线粒体损伤，恢复线粒体稳态对于有效治疗代谢综合征是不可或缺的。氧化应激状态下，HUVEC的线粒体膜电位去极化、线粒体钙离子超载以及ATP合成显著减少；与PBNPs孵育12小时的HUVEC中，线粒体膜电位去极化减少、线粒体钙离子浓度降低以及ATP合成水平恢复。提示PBNPs可以在氧化应激的情况下保护线粒体功能（图3）。而且，与PBNPs共孵育的HUVEC中内源性抗氧化的NRF2/HO-1信号通路功能较H2O2组显著恢复（图3）。

图3 PBNPs保护氧化应激状态下的HUVEC的线粒体功能和NRF2/HO-1信号通路。

  在糖尿病小鼠创面模型中，PBNPs@PLEL有效地促进创面愈合过程，并呈剂量依耐性。

图4 PBNPs@PLEL有效地促进糖尿病创面愈合。

  相关研究成果于2022年3月17日在线发表在ACS Applied Materials & Interfaces上，论文的第一作者为武汉协和医院博士生许诏和广州中医药大学硕士生刘雨菁，通讯作者为陈桐楷教授和陈振兵教授。

  论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c24569